有许多原因，例如噪声，串扰等，可能会帮助数据在传输过程中被破坏。上层工作在一些通用的网络体系结构视图上，并且不了解实际的硬件数据处理。因此，上层期望系统之间的无错误传输。如果大多数应用程序接收到错误的数据，它们将无法函数运行。诸如语音和视频之类的应用程序可能不会受到影响，并且有些错误仍然函数正常运行。

数据链路层使用某种错误控制机制来确保帧(数据位流)以一定的准确性传输。但是，要了解如何控制错误，必须知道可能发生什么类型的错误。

错误类型

可能存在三种错误：

• 一位错误

  

  在一个帧中，尽管有任何地方只有一位损坏。

• 多位错误

  

  接收到的帧中有多个位处于损坏状态。

• 突发错误

  

  帧包含多于1个连续位。

错误控制机制可能涉及两种可能的方式：

• 错误检测

• 纠错

错误检测

通过奇偶校验和循环冗余校验(CRC)检测接收到的帧中的错误。在这两种情况下，几乎没有额外的比特与实际数据一起发送，以确认另一端接收到的比特与发送的比特相同。如果接收方的反检查失败，则认为这些位已损坏。

奇偶校验

甚至在偶数奇偶校验的情况下，还是在奇数奇偶校验的情况下为奇数，都将一个额外的位与原始位一起发送以使数为1。

发送方在创建帧时会计算其中的1数。例如，如果使用偶校验，并且1的数量为偶，那么将添加值为0的一位。这种方式将1的个数保持为偶数。如果1的个数为奇数，则将其添加为偶数的值1。

接收器仅计算一帧中的1的数量。如果1的计数是偶数，并且使用了偶数奇偶校验，则认为该帧未损坏，并且被接受。如果1的计数是奇数且使用奇偶校验，则该帧仍不会损坏。

如果单个位在传输过程中发生翻转，则接收器可以通过计数1s的数量来检测到它。但是，当错误的比特超过一个时，接收器就很难检测到错误。

循环冗余校验(CRC)

CRC是检测接收到的帧是否包含有效数据的另一种方法。该技术涉及对发送的数据位进行二进制划分。除数是使用多项式生成的。发送方对要发送的位执行除法运算并计算余数。在发送实际位之前，发送方将余数添加到实际位的末尾。实际数据位加上其余部分称为代码字。发送方将数据位作为代码字发送。

在另一端，接收器使用相同的CRC除数对码字执行除法运算。如果其余部分全为零，则接受数据位，否则认为在传输过程中发生了一些数据损坏。

纠错

在数字世界中，可以通过两种方式进行纠错：

• 向后纠错当接收方在接收到的数据中检测到错误时，它将请求发送方重新发送数据单元。

• 前向纠错当接收器在接收到的数据中检测到某些错误时，它将执行纠错代码，这有助于其自动恢复并纠正某些类型的错误。

第一个是后向纠错，很简单，只有在重传成本不高的情况下才能有效使用。例如，光纤。但是在无线传输的情况下，重传可能会花费太多。在后一种情况下，使用前向纠错。

要更正数据帧中的错误，接收器必须确切知道帧中的哪一位已损坏。为了定位错误的位，将冗余位用作奇偶校验位以进行错误检测，例如，我们使用ASCII字(7位数据)，则可能需要8种信息：前七个位告诉我们哪个位是错误，还有一点告诉您没有错误。

对于m个数据位，使用r个冗余位。 r位可以提供2r个信息组合。在m + r位代码字中，r位本身可能会损坏。因此，所使用的r位的数量必须告知m + r位的位置以及无错误信息，即m + r + 1。